Директор ЧП «Фортуна» — Давидчук А.Н.; технический директор ЧП «Фортуна» — Баклушин Ю.Н.;
директор ГНПП «Эльдорадо», г. Днепр — Просянык А.В.;
начальник службы КИПиА «Донецкого маргаринового завода» — Соколов В.О.

Комплексная автоматизация предприятий масложирового комплекса (МЖК) во многом опирается на решения, применяемые в интегрированных АСУ комбинатов хлебопродуктов [1]. Системы весоизмерения и дозирования на тензодатчиках, контроля температуры в силосах элеватора, измерения влажности зерновых в потоке и управления маршрутами строятся на сходных технических принципах.

Решения и результаты их внедрения на предприятиях агропромышленного комплекса неоднократно публиковались нами в журнале «Хранение и переработка зерна» в период с 2002 по 2004г. Дополнительная информация представлена на сайте www.dnvpeldorado.dp.ua .

Вместе с тем автоматизация предприятий МЖК включает ряд специфических задач. Одна из них — создание компьютерной системы коммерческого учёта (КСКУ) товарных запасов в резервуарном парке. Такая система необходима предприятиям, которые хранят растительные масла: она формирует объективную картину движения сырьевых и товарных потоков и предоставляет данные для анализа. Однако полноценный коммерческий учёт реализован лишь на небольшом числе предприятий МЖК Украины, поскольку его внедрение связано с рядом технических сложностей.

Первая сложность возникает при выборе датчика уровня растительного масла. Помимо высокой точности — не хуже +-1 мм — прибор должен надёжно работать с вязкой и адгезионной жидкостью. Для этого контакт первичного преобразователя с продуктом должен быть минимальным.

Радарные уровнемеры известных производителей, например SAAB, могли бы решить задачу, но их применение ограничивает стоимость — больше 12000 у.е. Более доступные приборы этого класса не обеспечивают требуемую точность. Датчики давления, которые испытывали некоторые предприятия, также не подходят для коммерческого учёта из-за собственной погрешности и могут использоваться преимущественно для технологического контроля.

На Донецком маргариновом заводе применяется датчик уровня и плотности жидкости серии ИПЖ, разработанный Институтом технической механики НАН Украины совместно с ЧП «Фортуна», г. Днепр, первоначально для измерения уровня и плотности нефтепродуктов.

Принцип работы. Подвешенный на тросе контрольный фторопластовый цилиндр перемещается шаговым электродвигателем и взвешивается электронными тензовесами. Такой метод позволяет напрямую и с высокой точностью измерять распределение плотности в столбе жидкости, а уровень определять по координате скачка плотности.

При отслеживании уровня цилиндр находится в полупогружённом состоянии. Расстояние от крыши резервуара до поверхности жидкости рассчитывается по формуле:

где n — число шагов шагового двигателя;
k — число мм на один шаг;
М — текущий вес цилиндра;
Мж — вес цилиндра в жидкости;
Н — высота цилиндра;
а — коэффициент погружения цилиндра; при полупогружённом состоянии а=0,5.

Для растительных масел принимается а=0,9: цилиндр почти не соприкасается с продуктом, что предотвращает налипание масла.

Средняя температура масла измеряется термоподвеской из 10 датчиков типа “DS 18B20” с точностью +-0,2º. Датчик и термоподвеска подключены к блоку сбора информации, связанному с ПЭВМ. По полученным данным программное обеспечение «Дніпро» определяет среднюю температуру масла t, после чего плотность рассчитывается по известной формуле:

где ρ20 = 916,5 г/л — плотность масла при температуре 20°;
β=0,000742 — коэффициент температурного расширения масла.

В ПЭВМ хранятся калибровочные характеристики резервуаров. На основании этих данных, а также измеренных уровня и плотности система рассчитывает количество масла в литрах и килограммах.

Система обеспечивает:
● точность измерения уровня — +-1мм;
● точность измерения температуры — +-0,2º;
● точность измерения плотности — +-1 г/л;
● точность расчёта количества масла в литрах и килограммах, определяемую точностью калибровочной таблицы.

Результаты измерений выводятся на монитор в следующем виде.

Оператор видит состояние всего резервуарного парка завода — до 50 резервуаров — и подробные результаты измерений по выбранному резервуару.

Программное обеспечение КСКУ позволяет:
● учитывать масло, поступающее в резервуары, по показаниям весов-дозаторов производства ЧП «Фортуна», г. Днепр;
● учитывать приём масла из автомобильных и ж/д цистерн;
● задавать маршруты движения масла от весов к резервуарам и от резервуаров к местам погрузки в автомобильные или ж/д цистерны;
● учитывать приём и выдачу масла по показаниям уровнемера;
● сохранять историю движения масла в базах данных;
● формировать единый сменный отчёт.

Опыт эксплуатации датчиков ИПЖ на Донецком маргариновом заводе подтвердил их высокую надёжность.